3.2. Методи визначення юшзуючих випромшювань

Виявлення радюактивних речовин та юшзуючих (радюактивних) випромшювань (нейтрошв, гамма-промешв, бета- i альфа-частинок), ^рунтуеться на здатност1 цих випромшювань юшзувати речовину середовища, в якш вони поширюються.

Шд час юшзацп вщбуваються xiMi4Hi та фкшчш змши у речови- Hi, яш можна виявити i вим1ряти. 1ошзащя середовища призводить до: засв1чування фотопластинок i фотопаперу, змши кольору фарбу- вання, прозорост1, опору деяких х1м1чних розчишв, змши електро- провщност1 речовин (газ1в, рщин, твердих матер1ал1в), люмшесценцп (свтння) деяких речовин.

В основ1 роботи дозиметричних i радюметричних прилад1в застосо- вують так1 методи шдикацн: фотограф1чний, сцинтилящйний, xi- м1чний, юшзацшний, калориметричний, нейтронно-актив1зацшний.

KpiM цього, дози можна визначати за допомогою бюлог1чного i розрахункового метод1в.

Фотограф1чний метод оснований на 3Mim ступеня почорншня фотоемульси тд впливом радюактивних випромшювань. Гамма- промен1, впливаючи на молекули бромистого ср1бла, яке знаходить- ся в фотоемульси, призводять до розпаду i утворення ср1бла i брому. Кристали ср1бла С11ричиняють почорншня фотопластин чи фотопа- перу тд час проявления. Одержану дозу випромшювання (експози­цшну або поглинугу) можна визначити, пор1внюючи почорншня пл1вки паперу з еталоном.

Сцинтиляцшний метод полягае в тому, що пщ впливом радю­активних випромщювань деяю речовини (ырчистий цинк, йодистий натрш) св1тяться. Спалахи св1тла, як1 виникають, рееструються, i фотоелектронним посилювачем перетворюються на електричний струм. Вим1рюван11й анодний струм i швидкють рахунку (рахунко- вий режим) пропоьцшт р1вням рад1ацп.

ХЬмЬчний метод базуеться на властивост1 деяких х1м1чних речо- вин пщ впливом радюактивних випромшювань внаслщок окислю- вальних або вщнов_Них реакщй змшювати свою структуру або кол1р. Так, хлороформ у ijofli пщ час опромшення розкладаеться з утворен- ням соляно1 кисло^и, яка вступае в кольорову реакщю з барвником, доданим до хлоро4юрму. У кислому середовипц двовалентне зал1зо окислюеться в триЕ$алентне пщ впливом в^льних радикал1в Н0₂ i ОН, яю утворюються у Јод1 при и опром1ненн1. Тривалентне зал1зо з барв­ником дае кольорову реакщю. 1нтенсившсть змши кольору 1ндикатора зал ежить вщ к1лькост1 соляно! кислоти, яка утворилася пщ впливом радюактивного випромшювання, а й кьлькють пропорцшна доз1 радю­активного випром1^ювання. За штенсивнютю утвореного забарвлен- ня, яке е еталоном,, визначають дозу радюактивних випромшювань. За цим методом пр>ацюють xiMi4Hi дозиметри ДП-20 i ДП-70 М.

1отзацшний м<етод полягае в тому, що пщ впливом радюактив­них випромшюваш;, в 1зольованому об'ем1 вщбуваеться юшзащя газу й електрично нейт^альш атоми (молекули) газу розд1ляються на по- зитивт й негативна ioHH. Якщо в цьому об'ем1 помютити два елек- троди i створити електричне поле, то пщ д1ею сил електричного поля електрони з вщ'емним зарядом будуть перемщуватися до анода, а позитивно зарядже)т юни — до катода, тобто м1ж електродами прохо- дитиме електричний струм, названий юшзуючим струмом i можна робити висновки про штенсивнють юшзащйних випромшювань. 3i збшьшенням штенс:ивност1, а вщповщно й юшзацшно! здатнскт радю- активних випромщювань, зб1лыпиться i сила юшзуючого струму.

Калориметрич>,ний метод базуеться на 3Mim к1лькост1 теплоти, яка вщцляеться в Детектор! поглинання енерги ютзуючих випромь нювань.

Нейтронно-активацшний метод зручний гид час ощнювання доз в аваршних ситуащях, коли можливе короткочасне опромшен- ня великими потоками нейтрошв. За цим методом вим1рюють наве- дену актившсть, i в деяких випадках вш е едино можливим у реест- рацп, особливо слабких нейтронних потошв, тому, що наведена ними актившсть мала для надшних вим1рювань звичайними методами.

БюлогЬчний метод дозиметри ^рунтуеться на використанш вла- стивостей випромшювань, як1 впливають на бюлопчш об'екти. Дозу ощнюють за р1внем летальноеп тварин, ступенем лейкопенп, кьлыастю хромосомних аберацш, змшою забарвлення i riiiepeMii* шшри, випа- данню волосся, появою в сеч1 дезоксицитидину. Цей метод не дуже точний i менш чутливий, шж ф1зичний.

Розрахунковий метод визначення дози опромшення передбачае застосування математичних розрахунтв. Для визначення дози радю- нуклщ1в, як1 потрапили в оргашзм, цей метод е единим.

На основ1 юшзацшного методу розроблеш ирилади, як1 мають однакову будову i складаються 3i сприймаючого пристрою (юшзацш- Ho'i камери або газорозрядного л1чильника), пщсилюнача 1он1зуючо- го струму (електрично! схеми), реестрац1йного пристрою (мшроам- перметр) i джерела живлення (cyxi елементи або акумулятори).

Сприймаючий пристрш призначений для перетворення енергп радюактивних випромшювань в електричну.

В основу роботи дозиметричних прилад1в покладено принцип юш­зацп газ1в.

Як вщомо, гази е провщниками електричного струму. Шд впли- вом радюактивних випромшювань, вони в результат! юшзацп почи- нають проводити струм. На цш властивост1 ra3iB i г'рунтуеться робо­та сприймаючого пристрою дозиметричних нрила/ив — юшзацшно'х камери та газорозрядного л1чильника.

1онЬзацшна камера мае вигляд прямокутно! коробки або труб­ки, виготовлено! з алюм1н1ю або пластмаси. В останньому випадку внутр1шню поверхню ctIhok вкривають струмопровщним матер1а- лом. У середиш коробки або трубки розм1щуеться граф1товий чи алюмш1евий стержень

.Отже, в юшзацшнш KaMepi е два електроди: до стшки камери пщключаеться позитивна напруга вщ джерел живлення, яка вико- нуе роль позитивного електрода, а до граф1тового чи алюмш1евого стержня, який виконуе роль негативного електрода i розм1щений у середин! камери — негативна напруга. IIpocTip у камер1 м1ж елек- тродами заповнений пов1трям. Сухе пов1тря, що заповнюе 1он1защй- ну камеру, е добрим 1золятором. Ось чому у звичайних умовах елек- тричний струм через камеру не проходить. У зош радюактивних рудмгкь у камеру проникають гамма-випромшювання i бета-ча- ttiui, асi спричиняють юшзащю повстря. 1они, що утворилися шд ю електричного поля, починають спрямовано рухатися, а саме: мтmini юни рухаються до позитивного електрода (анода), а пози- ■ III юни — до негативного електрода (катода). Таким чином, у щюгу камери виникае юшзуючий струм.

II роте безпосередньо вим1ряти силу ютзуючого струму немож- к), бо вона дуже мала. У зв'язку з цим для посилення ютзуючого iyivty застосовують електричш тдсилювач1, июля чого струм про- UiTb через вим1рювальний прилад, шкала якого проградуйована у иовщних одиницях вим1рювання.

Газорозрядний л1чильник призначений для вим1рювання мало!' пи nHHocTi у десятки тисяч раз1в меншо! Tiei, яку можна вим1ряти ктщйною камерою. Через це газорозрядш л1чильники застосо- оться у приладах для вим1рювання р1вня рад1ацп на мкщевост1 птгенметрах), у приладах (радюметрах) для вим1рювання ступеня рудненост1 р1зних предмет1в, продукт1в, урожаю, корм1в альфа-, a- i гамма-активними речовинами.

Газорозрядш л1чильники в1др1зняються вщ юшзацшних камер конструктивним оформлениям, так i характером юшзацп, що вщбу- Т1»ся в них. .Шчильник складаеться з тонкостшно! метале- (;» иержав1ючо1 стал1) трубки довжиною 10—15 см i д1аметром

2. см. По oci трубки протягнуто дуже тонку вольфрамову нитку, електродов л1чильника, тобто до вольфрамовог нитки i стшок труб- , 1идведено напругу вщ джерела живлення. IIpocTip м1ж стшками гбки i металевою ниткою заповнений шертним газом (неоном, •омом або i'x cyMiuiinio), з невеликою добавкою галогешв (хлору, >му).

Тиск газового наповнення в л1чильнику понижений — близько И) 11а (10 мм рт. ст.).

(ошзацшна частника, потрапляючи всередину л1чильника, ство- < иринаймш одну пару юшв: позитивний юн i електрон. Шд д1ею штричного поля позитивний юн рухаеться до катода (стшки труб- ), а електрон — до анода (нитки л1чильника). Рух юшв спричиняе ни щюгу л1чильника стрибок ^мпульс) струму, який теля поси- 1м я може бути зареестрований вим1рювальним приладом (мшро- I и» р метром).

1'«м < груючи юльюсть 1мпулыпв струму, як1 виникають за одини- чпсу, можна знайти штенсившсть радюактивних випромшювань. Проходження в газовому л1чильнику 1мпулыпв напруги можна iy i м п головних телефонах у вигляд1 клацань, як1 при сильному фудиешп РР поверхн1 переходять у шум (трюк)

.Шдсилювач ютзуючого струму призначений для посилення слаб- ких сигнал1в, як1 виробляються сприймаючим пристроем, до р1вня, необхщного для роботи реестрацшного (вим1рювального) пристрою. Як шдсилювач застосовують електрометричш лампи.

Реестращйний пристрш призначений для вим1рювання сигнал1в, як1 виробляються сприймаючим пристроем. Шкал и прилад1в гра- дуйоваш безпосередньо в одиницях тих величин, для вим1рювання яких призначений прилад (вщповщно! характеристики радюактив- них випромшювань).

Джерело живлення забезпечуе роботу приладу. Для u,ie'i мети за­стосовують cyxi елементи або акумулятори.